ما هي السلامة الجوهرية، وما هي فرضية السلامة الجوهرية؟ هل تركز سلامة المعدات الخاصة في الفئة الكهروميكانيكية بشكل أكبر على التصميم والتصنيع أم الصيانة والفحص؟ كيف يتم تحديد معايير المواد أثناء
مرحلة التصميم؟ تناقش هذه المقالة هذه الأسئلة.
1. ما هي السلامة المتأصلة؟
تم تقديم مفهوم السلامة المتأصلة لأول مرة بواسطة تريفور كليتز في عام 1976. وهو يشير إلى القضاء على المخاطر من المصدر بدلاً من الاعتماد فقط على أنظمة التحكم أو التحذير أو التشابك للحد من احتمال وقوع الحوادث وشدتها. والهدف من ذلك هو إزالة المخاطر من المصدر، مما يخلق نظامًا أكثر أمانًا بشكل أساسي.
تمثل السلامة المتأصلة حالة مثالية للسلامة المطلقة. وعلى الرغم من صعوبة تحقيقها عملياً، إلا أنه يمكن الاقتراب منها من خلال تنفيذ تدابير تقنية لتقليل المخاطر وجعل المعدات المتخصصة أكثر أماناً بطبيعتها.
2. ما هي السلامة المتأصلة في الألعاب الترفيهية؟
طوال دورة حياة الألعاب الترفيهية - بدءاً من التطوير والتصميم والبناء والتشغيل وصولاً إلى التعديل والصيانة - يمكن لاستراتيجيات مثل التقليل من المخاطر والاستبدال والاعتدال والتبسيط أن تقلل من مخاطر السلامة وتتحكم فيها بفعالية. تكون هذه الاستراتيجيات أكثر فعالية خلال مراحل التصميم والتطوير المبكرة، حيث يكون تأثيرها على الحد من المخاطر أكبر ما يكون. إن موثوقية التصميم هي أساس السلامة المتأصلة، ويمكن أن يؤدي دمج عوامل السلامة المعقولة في مرحلة التصميم إلى تعزيز سلامة المعدات وموثوقيتها بشكل كبير.
الشرط الأساسي للسلامة المتأصلة هو موثوقية التصميم.
3. ما هو تقسية المواد؟
الضبط هو عملية ضبط الجودة من خلال تنظيم مختلف المعلمات التي تؤثر على الأداء. ولا يعني ذلك بالضرورة تحسين جميع المعلمات، بل إيجاد تعديل متوازن. التقسية هي عملية معالجة حرارية تُستخدم لتحسين الخواص الميكانيكية الكلية لمواد الصلب. وهي تتكون من التبريد والتبريد بدرجة حرارة عالية، وتهدف إلى تحقيق التوازن الأمثل للقوة والصلابة في مكونات الفولاذ.
تستخدم المواد المقواة على نطاق واسع في الأجزاء المعرضة لضغوط معقدة، مثل التروس والأعمدة وقضبان التوصيل.
4. الغرض من تقسية الفولاذ 40Cr
يتطلب الفولاذ 40Cr التبريد متبوعًا بالتبريد بدرجة حرارة عالية. كلما زادت درجة حرارة التقسية، تنخفض القوة والصلابة، بينما تتحسن مقاومة الصدمات والصلابة. بالنسبة للأعمدة الحرجة في ألعاب الملاهي، يتم تحديد قوة الشد ل 40Cr عند 750 ميجا باسكال (وفقًا لكتيبات التصميم الميكانيكي والكتب الدراسية الجامعية).
5. معلمات المواد الشائعة في الألعاب الترفيهية
في تصميم الألعاب الترفيهية الكبيرة، يجب أن تكون قوة الشد 40Cr عند 750 ميجا باسكال. أما القيم الأعلى، مثل 1200 ميجا باسكال، فهي غير معقولة. وبالمثل، يجب أن تكون قوة الشد في Q235 375 ميجا باسكال وليس 440 ميجا باسكال. يمكن أن تؤدي المبالغة في تقدير قيم قوة المواد إلى عدم التطابق بين المادة والتصميم، مما يضطر إلى استخدام شهادات مواد غير دقيقة لاجتياز عمليات الفحص.
بالنسبة للأعمدة المهمة في ألعاب الملاهي الكبيرة، يتم استخدام 40Cr بقوة شد تبلغ 750 ميجا باسكال وصلابة 241-286 HB بعد التبريد والتلطيف بدرجة حرارة عالية. إذا تجاوزت قوة الشد 980 ميجا باسكال، يصبح العمود هشًا للغاية ويفقد مقاومة الصدمات، وهو أمر ضار لمثل هذه التطبيقات الحرجة.
6. مساوئ الزيادة التعسفية في البارامترات المادية
أثناء عملية التصميم، يمكن أن تؤدي الزيادة التعسفية في معلمات المواد، مثل تحديد قوة الشد في Q235 إلى 420 ميجا باسكال أو 40Cr إلى 980 ميجا باسكال، إلى أعمدة لا تفي بهامش الأمان الحقيقي. قد يؤدي ذلك إلى كسر العمود قبل الوصول إلى العمر الافتراضي المتوقع للخدمة تحت أحمال الصدمات، بغض النظر عن مدى دقة صيانته أو فحصه.
يتم تحديد قيم قوة الشد للمواد وفقًا للمعايير، مثل تلك الموجودة في أدلة التصميم الميكانيكي. يؤدي وضع قيم عالية للغاية إلى إبطال عملية التصميم بأكملها، مما يجعل العمل اللاحق بلا معنى.
7. الخاتمة
يؤدي استخدام قيم قوة شد غير معقولة إلى تقويض موثوقية اختبار النوع، وعمليات التفتيش تحت الإشراف، والصيانة الدورية، وتحسينات الجودة، والاستجابة لحالات الطوارئ، وتقييمات المخاطر للألعاب الترفيهية. وبغض النظر عن مدى الاجتهاد أو التقدم في الصيانة وعمليات الفحص، فإن اعتماد معايير مواد غير مناسبة يضر بموثوقية تصميم المعدات، وفي النهاية سلامتها الكامنة.
المصدر: https://mp.weixin.qq.com/s/MY5R2EAyP-4pRjT4Gxgg1A
المؤلف الأصلي 九妹Ն婆婆
